Успешный и опытный инженер, Эрлих еще в 1948 году построил спортивный трехцилиндровый мотоциклетный мотор, который из-за слишком большой мощности попросту не допустили на гоночные трассы. Через 11 лет он повторил попытку, на этот раз более успешно - мотоцикл с двухтактным моторчиком стал выигрывать одну гонку за другой.
Все последующие работы Эрлиха так или иначе касались двигателей. Оснащенные ими мотоциклы и автомобили имели собственную марку EMC. Начиная с 1981 года, детища инженера одержали четыре победы в юниорских мотогонках класса 250 куб см., включая лучшую скорость прохождения круга.
Необычные конструкции EMC привлекли внимание троекратного чемпиона мира в Формуле 1 Джека Брэбхема, содержавшего в то время свою "конюшню". Он договорился с Джо о поставки деталей и агрегатов к своим "скакунам" Формул 2 и 3 и вывел на трассы новые машины под "личным" именем - Erhlich Cars. Все они не раз финишировали первыми.
Во время своих "моторных" изысканий главное внимание Джо уделял улучшению процесса сгорания. "Добиться идеального горения - мечта любого двигателиста", - говорил инженер, - "и ее весьма непросто исполнить". В отличие от других изобретателей, пытающихся придумать "вечный" двигатель, Эрлих обратил свой взор на привычные детали - поршень и шатун. Он посчитал, что такая конструкция несовершенна - в ней теряется масса полезной энергии, которая, в конечном счете, попросту выбрасывается в воздух вместе с отработавшими газами. Если бы удалось научиться управлять движением поршня в любой момент рабочего цикла, то проблема была бы решена. Джо перебрал массу вариантов, включая всевозможные кулачковые системы, и неожиданно пришел к гениальному выводу. Эрлих сразу же показал наброски старому другу Брэбхему. Джеку потребовалось лишь несколько минут, чтобы оценить смысл изобретения: "У тебя получилось, Джо. Это то, что нужно!". Действительно, Эрлих создал экономичный и экологически чистый двигатель.
1 октября запатентованный двигатель Mayflower e3 был представлен широкой публике. Новая конструкция несложна - ее без труда можно применить в привычных ДВС. Шатун здесь крепится не к самой шейке вала, а через эксцентрик, выполненный заодно со штоком, который "продет" в подвижную направляющую. Благодаря "лишнему звену" в паре шатун-поршень траектория нижней головки шатуна становится похожей на эллипс. Характер движения поршня, соответственно, тоже изменяется. Что это дает?
Во-первых, улучшается полнота сгорания топливной смеси. При такте сжатия, поршень останавливается в верхней мертвой точке практически моментально, сразу после воспламенения смеси. Смесь сгорает почти без остатка - отсюда увеличенная мощность и отсутствие вредных выбросов.
Во-вторых, "эллипсоидный" путь шатуна удлиняет такты впуска и расширения. Наполнение цилиндра и эффективность работы возрастают.
В-третьих, когда поршень находится в верхней мертвой точке, шатун расположен не вертикально, а с наклоном (некоторые фирмы, например, Honda, с этой же целью смещают коленчатый вал от оси цилиндров) - так увеличивается сила давления газов, а проще крутящий момент двигателя.
Но главный "прикол" даже не в этом. Направляющую можно двигать вдоль штока или поднимать и опускать вместе с ним! Соответственно, "эллипс" также изменит свою форму, влияя на ход поршня и смещая мертвые точки. Другими словами, в зависимости от требуемых условий (скорости и нагрузки), мотор получит новую степень сжатия и рабочий объем! Польза от таких "манипуляций" очевидна. "Геометрия" двигателя всегда будет оптимальной, позволяя сжечь только то количество топлива, которое нужно и ни граммом больше! Попробуем расписать возможные ситуации (по версии создателей).
Например, в городском цикле Mayflower превратится в "мотоциклетный" агрегат: небольшой объем и высокая степень сжатия.
На средних скоростях объем мотора увеличится, а компрессия останется высокой - таким образом, "под ногой" у водителя всегда будет запас мощности.
При езде по шоссе с постоянной скоростью ни большой объем, ни высокая степень сжатия не понадобятся, а необходимый запас тяги обеспечит компрессор (Mayflower планируют комплектовать приводным нагнетателем).
Если же вам нужно резко разогнаться, двигатель "прикидывается" настоящим американским спортсменом - большой объем, низкая степень сжатия, компрессор на максимуме.
Вырисовывается модель почти идеального ДВС - экономичного и в то же время мощного. Более того, построив опытную одноцилиндровую модель, выяснили, что экономичность нового двигателя, по сравнению с аналогами, улучшается аж на 40%! Вполовину уменьшаются и выбросы вредных веществ.
Доктор Эрлих заключил договор с крупной инжиниринговой компанией Mayflower, имеющей свои филиалы в Англии, США, Германии и на Дальнем Востоке. Сейчас изобретение находится в стадии доводки, но планы у разработчиков поистине "наполеоновские" - считают, что существующие двигатели должны полностью измениться, превратившись в "майские цветы". Правда, не очень понятно, как быть с уравновешиванием такого агрегата, но об этом пока ничего не сообщают - главное - идея!